Geometrik bakımdan lineer olmayan yarı-rijit birleşimli çelik çerçevelerin gelişmiş armoni arama yöntemiyle optimum tasarımı

S. Özgür DEĞERTEKİN; M.Sedat HAYALİOĞLU; Halil GÖRGÜN

Makale detayları

Geometrik bakımdan lineer olmayan yarı-rijit birleşimli çelik çerçevelerin gelişmiş armoni arama yöntemiyle optimum tasarımı

Yazarlar:

S. Özgür DEĞERTEKİN | M.Sedat HAYALİOĞLU | Halil GÖRGÜN

Yayıncı:

Dicle University

Dergi:

Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 2011 Vol.2 Issue 1, pp.45-56

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

5/2011

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000950886

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2146-4391

pISSN:

1309-8640

Anahtar kelimeler:

Özet:

 

The improved harmony search method based
 optimum design algorithm is presented for
 geometrically non-linear steel frames with semirigid
 connections. In the analysis of steel frames the
 real behaviour of connections are generally
 idealized either pinned or fully rigid. The rigid
 connection idealization indicates that relative
 rotation of the connection does not exist and the end
 moment of the beam is entirely transferred to the
 column. In contrast to the rigid connection
 assumption, the pinned connection idealization
 indicates that any restraint does exist for rotation of
 the connection and the connection moment is zero.
 Although these idealizations simplify the analysis
 and design process, the predicted response of the
 frame may be different from its real behaviour.
 Numerous experimental studies proved that all
 beam-to-column connections posses some flexural
 stiffness between these two extreme assumptions.
 The term semi-rigid is used to express the real
 connection behaviour.
 The moment-rotation relationship is the most
 important factor for the semi-rigid connection
 behaviour. The modelling of beam-to-column
 connections and predicting the real behaviour of
 them have been demonstrated by a number of
 experimental and numerical works. Moreover,
 experimental studies proved that moment-rotation
 curves of semi-rigid connections are non-linear. The
 nonlinearity of connection behaviour is due to a
 number of factors such as material discontinuity of
 the connection subassemblage, local yielding of
 some component part and local buckling of a plate
 element. Several mathematical models are
 developed to curve fit the experimental data of
 beam-to-column connections. These models vary
 from a linear model to polynomial and exponential
 models. In this study, the semi-rigid connections are
 modelled with the Frye-Morris polynomial model
 because of its easy implementation.
 The non-linear analysis of steel frames with semirigid
 connections includes both the geometrical nonlinearity
 of beam-column members and non-linearity
 due to end connection flexibility of beam members.
 The columns of frames are continuous and do not
 have any internal flexible connections. However, the
 beams possess semi-rigid end connections, but have
 small axial forces with a geometric non-linearity of
 little importance. Based on these considerations, two
 types of members are defined to design of steel
 frames with semi-rigid connections. These are beamcolumn
 member and beam member with semi-rigid
 end connections.
 Classical harmony search method is recently
 developed metaheuristic algorithm which simulates
 the process of producing a musical performance.
 The harmony search is quite sensitive to the tuning
 parameters which are harmony memory size,
 harmony memory consideration rate and pitch
 adjusting rate. The constant values are used for the
 tuning parameters in the pure harmony search
 algorithm. Since the values of these parameters are
 selected depending on the problem, the efficiency of
 the harmony search algorithm is directly affected by
 the tuning parameter values. In order to eliminate
 the parameter dependent character of the pure
 harmony search algorithm, pitch adjusting rate is
 updated in each search step. Therefore, the
 effectiveness of the classical harmony search
 algorithm is increased.
 The optimum design algorithm aims at obtaining
 minimum-weight steel frames by selecting from
 standard set of steel sections such as European wide
 flange beams (HE sections). Strength constraints of
 Turkish Building Code for Steel Structures (TS648)
 specification and displacement constraints are used
 in the optimum design formulation. The robustness
 of improved harmony search algorithm, in
 comparison with classical harmony search and
 genetic algorithms, is verified with a benchmark
 example. The comparisons revealed that the
 improved harmony search algorithm yielded lighter
 frames for the presented example.

 

Bu çalışmada geometrik bakımdan lineer olmayan yarı-rijit birleşimli çelik çerçevelerin gelişmiş armoni
 arama yöntemi ile optimum tasarımı için bir algoritma sunulmuştur. Armoni arama; müzisyenlerin en iyi
 armoniyi bulmak için izledikleri yol ile optimizasyon problemleri arasında benzerlik kuran bir yöntemdir.
 Gelişmiş armoni arama yöntem ile optimum tasarım esnasında kullanılan arama parametresinin her arama
 işlemi sonrasında güncellenmesi sağlanarak klasik armoni aramadan daha etkili bir yöntem elde edilmeye
 çalışılmıştır. Tasarım işleminde amaç gerilme ve deplasman sınırlayıcıları altında minimum ağırlıklı çelik
 çerçevenin elde edilmesidir. Gerilme sınırlayıcıları olarak çelik yapıların hesap ve yapım kuralları
 yönetmeliğindeki (TS 648) eksenel kuvvet ve eğilmeye maruz çubukların gerilme tahkiki formülleri
 kullanılmıştır. Çelik çerçevelerin analizinde hem çerçeve elemanlarının geometrik bakımdan lineer olmama
 etkileri hem de kiriş-kolon birleşimlerinin yarı-rijit davranışı hesaba katılmıştır. Gelişmiş armoni arama
 yönteminden elde edilen sonuçları kıyaslamak için daha önce genetik algoritma ve klasik armoni arama
 yöntemiyle optimum tasarımı yapılmış bir çelik çerçeve kullanılmıştır. Bu kıyaslamalar sonucunda gelişmiş
 armoni arama ile daha hafif çerçevelerin elde edildiği görülmüştür.

Makale detayları

Geometrik bakımdan lineer olmayan yarı-rijit birleşimli çelik çerçevelerin gelişmiş armoni arama yöntemiyle optimum tasarımı

Yazarlar:

S. Özgür DEĞERTEKİN | M.Sedat HAYALİOĞLU | Halil GÖRGÜN

Yayıncı:

Dicle University

Dergi:

Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 2011 Vol.2 Issue 1, pp.45-56

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

5/2011

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000950886

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2146-4391

pISSN:

1309-8640

Çelik çerçeveler

Yarı-rijit birleşimler

Gelişmiş armoni arama

Optimum tasarım

Sayı

Makale detayları

Geometrik bakımdan lineer olmayan yarı-rijit birleşimli çelik çerçevelerin gelişmiş armoni arama yöntemiyle optimum tasarımı

Yazarlar: S. Özgür DEĞERTEKİN | M.Sedat HAYALİOĞLU | Halil GÖRGÜN

Yayıncı: Dicle University

Dergi: Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 2011 Vol.2 Issue 1, pp.45-56

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 5/2011

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2000950886

Sıklık: Üç Aylık

eISSN: 2146-4391

pISSN: 1309-8640

Çelik çerçeveler

Yarı-rijit birleşimler

Gelişmiş armoni arama

Optimum tasarım

Sayı

Yazarlar:

S. Özgür DEĞERTEKİN | M.Sedat HAYALİOĞLU | Halil GÖRGÜN

Yayıncı:

Dicle University

Dergi:

Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 2011 Vol.2 Issue 1, pp.45-56

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

5/2011

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000950886

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2146-4391

pISSN:

1309-8640